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編輯推薦： 本书以MIMO雷达与MIMO通信为背景，详细介绍了互补序列在MIMO领域应用的相关原理、系统性能以及算法应用情况。 內容簡介： MIMO技术在雷达和通信领域有着广泛的应用，本书从互补序列角度出发，研究其在MIMO雷达、MIMO通信以及5G移动通信领域的应用。本书主要分两部分进行撰写，*部分为互补序列与MIMO雷达的研究，内容包括MIMO雷达基本原理，基于完全互补编码的正交MIMO雷达信号设计，正交MIMO雷达DOA估计，基于互补序列的MIMO雷达成像技术研究；第二部分为互补序列在MIMO通信和5G大规模MIMO通信中的研究，内容包括基于互补序列的扩频通信系统研究，互补编码与MIMO技术，基于互补序列扩频增强的MIMO系统研究，基于互补序列的MIMO信道估计，基于互补序列的压缩感知理论、5G大规模MIMO信道估计以及DOA估计技术。 本书适合作为从事MIMO雷达与5G移动通信研究的研究生、从事移动通信工作的工程师以及希望了解互补编码与MIMO结合领域相关情况的专业人士阅读。 關於作者： 李树锋，中国传媒大学信息与通信工程学院副教授。本科和硕士就读于河北工业大学，博士毕业于北京航空航天大学，分别于2018年和2019年在清华大学和英国拉夫堡大学进行学术访问。主要研究领域为MIMO通信、5G非正交多址以及多天线信号处理等。发表学术论文20余篇，授权国家发明专利7项。 目錄： 第一部分基于完全互补序列的MIMO雷达技术研究 第1章绪论 1.1研究背景和意义 1.2MIMO雷达研究现状 1.2.1统计MIMO雷达研究现状 1.2.2正交MIMO雷达研究现状 1.2.3国内研究现状 1.2.4MIMO雷达发展趋势 1.3完全互补序列研究现状 1.4本书第一部分的主要工作 第2章MIMO雷达原理 2.1引言 2.2MIMO雷达信号模型 2.2.1统计MIMO雷达信号模型 2.2.2正交MIMO雷达信号模型 2.3MIMO雷达检测性能分析 2.4MIMO雷达优势 2.4.1MIMO雷达杂波强度分析 2.4.2MIMO雷达对动态范围的改善 2.4.3MIMO被截获概率分析 2.4.4MIMO雷达系统增益 2.5本章小结 第3章基于完全互补编码的正交MIMO雷达信号设计 3.1引言 3.2完全互补序列波形设计 3.2.1完全互补序列的概念 3.2.2完全互补序列集的构造方法 3.2.3完全互补序列的优化 3.3完全互补序列的模糊函数 3.4本章小结 第4章正交MIMO雷达DOA估计 4.1引言 4.2基于线性阵列的MIMO雷达参数估计算法 4.2.1Capon算法 4.2.2APES算法 4.2.3MUSICAML算法 4.2.4仿真实验结果 4.3基于面阵的MIMO雷达二维波达方向估计算法 4.3.1圆形阵列 4.3.2L型阵列 4.3.3基于完全互补序列的DOA估计算法 4.3.4仿真实验 4.4本章小结 第5章MIMO雷达成像技术研究 5.1引言 5.2MIMO SAR成像分析 5.2.1等效相位中心补偿 5.2.2完全互补序列信号模型 5.2.3匹配滤波处理 5.2.4方位向压缩 5.2.5仿真实验 5.3本章小结 参考文献 第二部分基于完全互补序列的5G MIMO通信技术研究 第6章互补编码与MIMO技术基础理论 6.1引言 6.2小尺度衰落信道传输模型 6.2.1时延扩展 6.2.2多普勒扩展 6.2.3常用小尺度衰落信道模型 6.3MIMO系统理论基础与模型 6.3.1MIMO系统理论基础 6.3.2MIMO系统模型 6.4基于互补序列的扩频方法 6.4.1扩频技术简介及理论基础 6.4.2扩频技术分类 6.4.3扩频通信特点 6.4.4常见扩频序列 6.5本章小结 第7章基于互补序列的扩频通信系统研究 7.1引言 7.2完全互补序列 7.2.1完全互补序列理论基础 7.2.2完全互补序列典型构造方式 7.3基于互补序列扩频的SISO系统实现 7.3.1互补序列简介 7.3.2互补序列扩频SISO系统模型建立 7.3.3互补序列扩频码在SISO系统中的性能分析 7.4本章小结 第8章基于互补序列扩频增强的MIMO系统研究 8.1引言 8.2扩频增强技术在MIMO系统中的实现 8.2.1扩频MIMO系统模型建立 8.2.2扩频增强技术在MIMO系统中的性能分析 8.3基于互补序列扩频增强技术的MIMO系统实现 8.3.1多径信道扩频模型建立 8.3.2互补序列扩频抗衰落性能分析 8.4本章小结 第9章MIMO信道估计基本原理 9.1引言 9.2无线信道衰落模型 9.2.1大尺度衰落模型 9.2.2小尺度衰落模型 9.2.3大规模MIMO信道估计算法概述 9.2.4衰落统计模型 9.3MIMO系统 9.3.1MIMO系统模型及性能分析 9.3.2大规模MIMO系统模型及分析 9.4信道估计的基本理论 9.5本章小结 第10章基于互补序列的MIMO信道估计 10.1引言 10.2扩频序列概述 10.2.1扩频序列的特点 10.2.2常见扩频序列简介及应用 10.3互补序列的构造与研究 10.3.1互补序列的定义 10.3.2互补序列的新型构造方法 10.4基于互补序列的信道估计 10.4.1互补序列时域信道估计 10.4.2互补序列MIMO信道估计 10.5仿真结果与分析 10.5.1互补序列时域信道估计仿真分析 10.5.2互补序列MIMO信道估计仿真分析 10.6本章小结 第11章基于压缩感知的MIMO信道估计 11.1引言 11.2压缩感知理论 11.2.1信号的稀疏表示 11.2.2观测矩阵的设计 11.2.3信号的恢复算法 11.3新型观测矩阵下的压缩感知信道估计 11.3.1基于互补序列的Toeplitz结构观测矩阵设计 11.3.2新型Toeplitz矩阵Spark特性分析 11.4仿真结果与分析 11.5本章小结 第12章5G大规模MIMO信道估计及DOA估计研究 12.1引言 12.2基于射线追踪模型的参数信道估计 12.2.1天线阵列模型 12.2.2射线追踪信道模型 12.35G大规模MIMO DOA估计算法 12.3.1信号子空间法 12.3.2基于压缩感知的DOA估计算法 12.4码本辅助下的大规模MIMO DOA估计算法 12.4.1系统模型 12.4.2码本辅助MUSIC算法 12.4.3基于低秩矩阵恢复理论的码本辅助DOA算法 12.4.4算法复杂度分析 12.5仿真结果与分析 12.6本章小结 第13章观测矩阵的设计 13.1常用的观测矩阵 13.1.1观测矩阵的分类 13.1.2几种常用观测矩阵的介绍 13.2新型观测矩阵的设计 13.2.1部分哈达玛矩阵 13.2.2单位矩阵加随机正交矩阵 13.2.3互补序列 13.3实验仿真结果及分析 13.4本章小结 第14章重构算法的研究 14.1引言 14.2贪婪匹配追踪类算法 14.2.1匹配追踪和正交匹配追踪算法（MP和OMP） 14.2.2正则化正交匹配追踪算法（ROMP） 14.2.3压缩采样匹配追踪算法（CoSaMP） 14.2.4子空间匹配追踪算法（SP） 14.2.5广义正交匹配追踪算法（gOMP） 14.2.6OMP、ROMP、CoSaMP、SP、gOMP算法性能分析 14.3基于Householder分解的改进算法 14.3.1Householder变换 14.3.2改进算法（HOMP）的原理及步骤 14.3.3HOMP算法仿真实验分析 14.4同一算法下的不同观测矩阵比较分析 14.5同一观测矩阵下的OMP与HOMP算法分析 14.6本章小结 参考文献 內容試閱： MIMO技术通过发掘空间维度资源，提升了无线通信系统的频谱效率、能量效率以及空间分辨率，而大规模MIMO通信系统的应用，获得了比传统MIMO技术更优的传输特性，因此传统MIMO技术与大规模MIMO技术被业内普遍认为是第四代和第五代移动通信技术的关键技术之一。本书以MIMO雷达与MIMO通信为背景，详细介绍了互补序列在MIMO领域应用的相关原理、系统性能以及算法应用情况。 全书由MIMO雷达与5G MIMO通信两部分组成，共14章。第一部分从MIMO雷达的基本概念出发，逐步介绍了基于完全互补编码的正交MIMO雷达信号设计、正交MIMO雷达DOA估计和MIMO雷达成像技术； 第二部分介绍了互补编码与MIMO通信的基础理论、基于互补序列的扩频通信系统、基于互补序列的频谱增强MIMO系统、基于互补序列的MIMO信道估计以及基于压缩感知的MIMO信道估计。 本书由中国传媒大学信息与通信工程学院李树锋编写。 在本书的编写和出版过程中，得到了中国传媒大学信息与通信工程学院领导的大力支持，并得到了国家自然科学基金青年科学基金项目（编号61401407）、中央高校基本科研业务费专项资金项目、北京市高精尖学科建设项目（GJ19013504）以及校级科研项目（CUC18A0062，CUC19ZD001）的大力支持，在此表示深深的感谢。同时，感谢中国传媒大学金立标教授、杜怀昌教授、胡峰副教授在本书写作过程中给予的指导和帮助。此外，还要特别感谢中国传媒大学信息与通信工程学院2017届硕士毕业生张宇驰、张云峰，2018届硕士毕业生魏闪闪，2019届硕士毕业生吴洪达，及2019级硕士研究生宿宝心和蔡铭宇对本书所做的贡献。 由于作者的认知水平和写作时间有限，书中难免存在错误和不足之处，欢迎读者批评指正。 李树锋 2020年11月

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